ارزیابی عوامل موثر بر شکست مصالح دانه ای با استفاده از شبیه سازی به روش اجزای مجزا

بر اساس نتایج آزمون های آزمایشگاهی، پارامترهای گوناگونی بر رفتار مصالح دانه ای تاثیر دارند. در این مقاله، تاثیر تنش همه جانبه، شکل و حالت شکست دانه ها بر گسترش شکست ذرات در مصالح دانه ای موردمطالعه قرارگرفته است. برای رسیدن به این منظور، از شبیه سازی عددی چندین آزمون دومحوری به کمک روش اجزای مجزا استفاده می شود. روش های عددی علاوه بر مزایایی مانند ارزان و سریع بودن، قابلیت تمرکز بر روی یک یا چند پارامتر خاص را نیز دارند. برای هرکدام از پارامترهای موردبررسی، نتایج شبیه سازی های انجام شده به صورت منحنی های درصد شکست ذرات نسبت به تنش همه جانبه ترسیم می گردد. آزمایش ها برای سه شکل مختلف از ذرات (سه، چهار و شش گوشه ای) که دارای دو حالت شکست متفاوت (تقسیم به دو قسمت مساوی یا فرسایش گوشه های تیز) هستنداجرا شده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش هر دو پارامتر تیزگوشه گی و تنش همه جانبه باعث گسترش شکست ذرات نمونه ها می شود. علاوه بر این، حالت شکست نیز تاثیر قابل توجهی در میزان شکست ذرات دارد. درنهایت، نتایج به دست آمده از مدل سازی های عددی با کد اجزای مجزای استفاده شده در این تحقیق با نتایج عددی و تجربی حاصل از کارهای گذشته در یک نمودار مورد مقایسه قرارگرفته است. مقایسه بین نتایج، تطابق قابل قبول بین آن ها را نشان می دهد. اختلافاتی نیز در نتایج به چشم می خورد که ممکن است ناشی از دوبعدی بودن شبیه سازی و همچنین تفاوت در نحوه در تعریف شکست در آزمایش های تجربی با عددی باشد؛ بنابراین در مجموع، استفاده از کد موردنظر برای شبیه سازی های آتی مناسب به نظر می رسد.

کلیدواژه ها:

شکست ذرات ، مصالح دانه ای ، روش اجزای مجزا ، شکل ذرات ، تنش همه جانبه